水污染课程设计---某城市污水处理厂设计

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1、水污染控制工程课程设计水污染控制工程课程设计班级 姓名 学号 摘要本次课程设计的题目为某城镇40000m3/d污水处理厂设计一体化氧化沟工艺。主要任务是工艺流程选择及构筑物设计和计算。该污水处理厂工程，总规模达到4万吨/日。该污水厂的污水处理流程为：从泵房到沉砂池，到厌氧池，进入氧化沟，二沉池，最后出水；污泥的流程为：从二沉池排出的剩余污泥首先进入浓缩池，进行污泥浓缩，然后进入消化池，经过消化的污泥再送至带式压滤机，进一步脱水后，运至垃圾填埋场。出水执行国家污水综合排放标准（GB8978-1996）二级标准。关键词：城镇污水处理；一体化氧化沟工艺; 40000m3/d;脱氮除磷 目录摘要 1设

2、计说明书 3一、工程概况-3二、进出水水质-3三、工艺的选择-3四、污水处理构筑物设计-7设计计算书 14一中格栅14二、提升泵房15三、细格栅15四、沉砂池-16五、厌氧池17六、氧化沟18七、二沉池-22八、接触消毒池与加氯间23九、回流污泥泵房25十、污泥浓缩池25十一、贮泥池及污泥泵房27高程计算25 工程成本计算25总结27参考资料27设计说明书一、工程概况1.设计题目某城镇污40000m3/d水处理厂设计2.设计基本资料某城镇位于我国中部地区，平均海拨375m。近期规划人口10万人，到在2020年将达到20万人，污水经污水处理厂达标处理后排入附近的河流中。污水流入污水处理厂的管内底

3、标高为368.50m。年平均气温：16.4；最高气温：41.3；最低气温：-3.4。年平均降水量：1237.7mm；年平均降雨天数：125.2天；年平均相对湿度78%；室外风速：冬2.0m/s；夏2.1m/s；风向：冬季西北频率33%，夏季东南频率59%；大气压力：冬735mmHg，夏722mmHg冻土厚度： 0m地下水距地表平均深度：6m河流水文地质状况：在95%保证率下的河流流量为:50m3/s,流速为:1.2m/s,水位标高（污水厂总排放口）370.0m,洪水时流量为:300 m3/s,流速为:3.0 m/s,水位升高3.0m。地震等级：按里氏6级考虑。3.工程供应现状（1）本地可定购到

4、钢管、铸铁管和预应力钢筋混凝土管等。（2）地方材料充足。（3）电力供应充足。（4）工程采用招标办法进行。（5）工程总投资由国家基金作保障，保证工程的建设进度。二、进出水水质单位：mg/LCODcrBOD5SSNH3NTP进 水540320230474出 水602020151去除率88.9%93.75%91.3%68.09%75%三、工艺的选择1、工艺流程的比较ASBR法工艺流程：污水 一级处理 曝气池 处理水工作原理：1）流入工序：废水注入，注满后进行反应，方式有单纯注水，曝气，缓速搅拌三种，2）曝气反应工序：当污水注满后即开始曝气操作，这是最重要的工序，根据污水处理的目的，除P脱N应进行相应

5、的处理工作。3）沉淀工艺：使混合液泥水分离，相当于二沉池，4）排放工序：排除曝气沉淀后产生的上清液，作为处理水排放，一直到最低水位，在反应器残留一部分活性污泥作为种泥。5）待机工序：工处理水排放后，反应器处于停滞状态等待一个周期。特点：大多数情况下，无设置调节池的心要。SVI值较低，易于沉淀，一般情况下不会产生污泥膨胀。通过对运行方式的调节，进行除磷脱氮反应。自动化程度较高。得当时，处理效果优于连续式。单方投资较少。占地规模大，处理水量较小。B厌氧池氧化沟工作流程：污水中格栅提升泵房细格栅沉砂池厌氧池氧化沟二沉池接触池处理水排放工作原理：氧化沟一般呈环形沟渠状，污水在沟渠内作环形流动，利用独特

6、的水力流动特点，在沟渠转弯处设曝气装置，在曝气池上方为厌氧池，下方则为好氧段，从而产生富氧区和缺氧区，可以进行硝化和反硝化作用，取得脱氮的效应，同时氧化沟法污泥龄较长，可以存活世代时间较长的微生物进行特别的反应，如除磷脱氮。工作特点：在液态上，介于完全混合与推流之间，有利于活性污泥的适于生物凝聚作用。对水量水温的变化有较强的适应性，处理水量较大。污泥龄较长，一般长达1530天，到以存活时间较长的微生物，如果运行得当，可进行除磷脱氮反应。污泥产量低，且多已达到稳定。自动化程度较高，使于管理。占地面积较大，运行费用低。脱氮效果还可以进一步提高，因为脱氮效果的好坏很大一部分决定于内循环，要提高脱氮效

7、果势必要增加内循环量，而氧化沟的内循环量从政论上说可以不受限制，因而具有更大的脱氮能力。氧化沟法自问世以来，应用普遍，技术资料丰富。C A/A/O法优点：该工艺为最简单的同步脱氮除磷工艺 ，总的水力停留时间，总产占地面积少于其它的工艺 。在厌氧的好氧交替运行条件下，丝状菌得不到大量增殖，无污泥膨胀之虞，SVI值一般均小于100。污泥中含磷浓度高，具有很高的肥效。运行中勿需投药，两个A段只用轻缓搅拌，以不啬溶解氧浓度，运行费低。 缺点：除磷效果难于再行提高，污泥增长有一定的限度，不易提高，特别是当P/BOD值高时更是如此 。脱氮效果也难于进一步提高，内循环量一般以2Q为限，不宜太高，否则增加运行

8、费用。对沉淀池要保持一定的浓度的溶解氧，减少停留时间，防止产生厌氧状态和污泥释放磷的现象出现D 一体化氧化沟一体化氧化沟集曝气，沉淀，泥水分离和污泥回流功能为一体，无需建造单独得二沉池。基本运行方式大体分六个阶段（包括两个过程）。阶段A：污水通过配水闸门进入第一沟，沟内出水堰能自动调节向上关闭，沟内转刷以低转速运转，仅维持沟内污泥悬浮状态下环流，所供氧量不足，此系统处于缺氧状态，反硝化菌将上阶段产生的硝态氮还原成氮气逸出。在这过程中，原生污水作为碳源进入第一沟，污泥污水混合液环流后进入第二沟。第二沟内转刷在整个阶段均以高速运行，污水污泥混合液在沟内保持恒定环流，转刷所供氧量足以氧化有机物并使氨

9、氮转化成硝态氮，处理后的污水与活性污泥一起进入第三沟。第三沟沟内转刷处于闲置状态，此时，第三沟仅用作沉淀池，使泥水分离，处理后的出水通过已降低的出水堰从第三沟排出。阶段B：污水入流从第一沟调入第二沟，第一沟内的转刷开始高速运转。开始，沟内处于缺氧状态，随着供氧量增加，将逐步成为富氧状态。第二沟内处理过的污水与活性污泥一起进入第三沟，第三沟仍作为沉淀池，沉淀后的污水通过第三沟出水堰排出。阶段C：第一沟转刷停止运转，开始泥水分离，需要设过渡段，约一小时，至该阶段末，分离过程结束。在C阶段，入流污水仍然进入第二沟，处理后污水仍然通过第三沟出水堰排出。阶段D：污水入流从第二沟调至第三沟，第一沟出水堰开

10、， 第三沟出水堰关停止出水。同时， 第三沟内转刷开始以低转速运转，污水污泥一起流入第二沟，在第二沟曝气后再流入第一沟。此时，第一沟作为沉淀池。阶段D与阶段A相类似，所不同的是反硝化作用发生在第三沟，处理后的污水通过第一沟已降低的出水堰排出。阶段E：污水入流从第三沟转向第二沟，第三沟转刷开始高速运转，以保证该段末在沟内为硝化阶段，第一沟作为沉淀池，处理后污水通过该沟出水堰排出。阶段E与阶段B类似，所不同的是两个外沟功能相反。阶段F：该阶段基本与C阶段相同，第三沟内的转刷停止运转，开始泥水分离，入流污水仍然进入第二沟，处理后的污水经第一沟出水堰排出。其主要特点：工艺流程短，构筑物和设备少，不设初沉

11、池，调节池和单独的二沉池，污泥自动回流，投资省，能耗低，占地少，管理简便。处理效果稳定可靠，其BOD5和SS去除率均在90-95或更高。COD得去除率也在85以上，并且硝化和脱氮作用明显。产生得剩余污泥量少，污泥不需小孩，性质稳定，易脱水，不会带来二次污染。造价低，建造快，设备事故率低，运行管理费用少。固液分离效率比一般二沉池高，池容小，能使整个系统再较大得流量和浓度范围内稳定运行。污泥回流及时，减少污泥膨胀的可能。综上所述，任何一种方法，都能达到降磷脱氮的效果，且出水水质良好，一体化反应池科技含量高，投资省，运行管理各个方面都优于其他处理方法。本设计采用一体化氧化沟为本设计的工艺方案。2、工

12、艺流程的选择此工艺能去除水中的BOD5及NH3-N和P，厌氧池加氧化沟及其四沟式循环的独特构造，使它具有很强除磷脱氮功能。故采用一体化氧化沟为本设计的工艺方案四、污水处理构筑物设计1.中格栅（3座）中格栅用以截留水中的较大悬浮物或漂浮物，以减轻后续处理构筑物的负荷，用来去除那些可能堵塞水泵机组驻管道阀门的较粗大的悬浮物，并保证后续处理设施能正常运行的装置。设计参数：（1）水泵处理系统前格栅栅条间隙，应符合下列要求：1) 人工清除 2540mm2) 机械清除 1625mm3) 最大间隙 40mm（2）在大型污水处理厂或泵站前原大型格栅(每日栅渣量大于0.2m3),一般应采用机械清渣。（3）格栅倾

13、角一般用450750。机械格栅倾角一般为600700，（4）通过格栅的水头损失一般采用0.080.20m。（5）过栅流速一般采用0.61.0m/s。运行参数：栅前水深 0.6m 过栅流速 0.9m/s栅条宽度 0.01m 栅条间距 0.03m格栅倾角 =60 格栅间隙数 17 水头损失 0.188m 每日栅渣量 0.356m3/d清渣设备 ：FH型旋转式格栅除污机，2台，N=1.5KW。 构筑物大小 :7.53 m（长）0.66 m（宽）1.09 m（高）2提升泵房提升泵房用以提高污水的水位，保证污水能在整个污水处理流程过程中流过 ，从而达到污水的净化。1泵房进水角度不大于45度。2相邻两机组

14、突出部分得间距，以及机组突出部分与墙壁的间距，应保证水泵轴或电动机转子再检修时能够拆卸，并不得小于0.8。如电动机容量大于55KW时，则不得小于1.0m，作为主要通道宽度不得小于1.2m。3. 采用螺旋泵作为污水提升装置，决定共配备6台螺旋泵，四用二备4. 构筑物大小：D=10m3、细格栅（2座）细格栅的设计和中格栅相似.运行参数：栅前水深 1.0m 过栅流速 0.9m/s栅条宽度 0.01m 栅条净间距 0.01m栅前部分长度 1.0m 格栅倾角 60o栅前渠超高 h2=0.5m 格栅间隙数 48 水头损失 0.26m 每日栅渣量 0.528m3/d清渣设备：JT-10型格栅除污机2台，电机

15、功率2.2kw SY型栅渣压榨机,功率1.5kw 构筑物大小：2.9 m（长）0.95 m（宽）1.85m（高）4沉沙池（2个）沉砂池的作用是从污水中将比重较大的颗粒去除，其工作原理是以重力分离为基础，故应将沉砂池的进水流速控制在只能使比重大的无机颗粒下沉，而有机悬浮颗粒则随水流带起立。沉砂池设计中，必需按照下列原则：1. 城市污水厂一般均应设置沉砂池，座数或分格数应不少于2座(格)，并按并联运行原则考虑。2 .设计流量应按分期建设考虑：(1) 当污水自流进入时，应按每期的最大设计流量计算；(2) 当污水为用提升泵送入时，则应按每期工作水泵的最大组合流量计算；(3) 合流制处理系统中，应按降雨

16、时的设计流量计算。3 .沉砂池去除的砂粒杂质是以比重为2.65，粒径为0.2以上的颗粒为主。4 .城市污水的沉砂量可按每106m3污水沉砂量为30m3计算，其含水率为60%，容量为1500kg/m3。5.贮砂斗槔容积应按2日沉砂量计算，贮砂斗池壁与水平面的倾角不应小于55排砂管直径应不小于0.3m。6.沉砂池的超高不宜不于0.3m 。7 .除砂一般宜采用机械方法。当采用重力排砂时，沉砂池和晒砂厂应尽量靠近，以缩短排砂管的长度。说明：采用平流式沉砂池，具有处理效果好，结构简单的优点，分两格。运行参数：沉砂池长度 7.5m 池总宽 1.6m有效水深 1.16m 贮泥区容积 0.395m3（每个沉砂

17、斗）沉砂斗底宽 0.6m 斗壁与水平面倾角为 550斗高为 0.35m 斗部上口宽 1.1m沙水分离装置 ：LSF型螺旋砂水分离器(2套)，N=0.37kw 构筑物大小 : 7.5(长)1.6(宽)1.62(高)m5、厌氧池和氧化沟（3个）本设计采用的是卡罗塞（Carrousel）氧化沟。二级处理的主体构筑物，是活性污泥的反应器，其独特的结构使其具有脱氮除磷功能，经过氧化沟后，水质得到很大的改善。运行参数：共建造3组厌氧池和3组氧化沟厌氧池直径 D=26m， 高H=4.3m氧化沟尺寸 LB=144m28m， 高H=3.8m给水系统：通过池底放置的给水管，在池底布置成六边行，再加上中心共七个供水

18、口，利用到职喇叭口，可以均化水流，减少对膜式曝气管得冲刷。尽可能的提高膜式曝气管得使用寿命。出水系统：采用双边溢流堰，在边池沉淀完毕，出水闸门开启，污水通过溢流堰，进行泥水分离。澄清液通过池内得排水渠，排到接触消毒池。在排水完毕后，出水闸门关闭。曝气系统：采用表面机械曝气DY325型倒伞型叶轮表面曝气机。 排泥系统：采用轨道式吸泥机，由于池体为氧化沟，其边沟完成沉淀阶段后，转变为缺氧池，因此其回流污泥速度快，避免了污泥的膨胀。所以此工艺排泥量少，有时可以不排泥。吸泥机启动时间在该池沉淀结束时。6、二沉池（4个）设计参数：设计进水量：Q=40000/4=10000m3/d=416.7m3/h,

19、表面负荷： qb范围为1.01.5 m3/ m2.h ，取q=1.0 m3/ m2.h 固体负荷： qs =140 kg/ m2.d 水力停留时间（沉淀时间）：T=2.5 h 堰负荷：取值范围为1.52.9L/s.m，取2.5L/(s.m) 运行参数：沉淀池直径D=33m 有效水深 h2.5m池总高度 H=5.68m 贮泥斗容积Vw1412m37接触消毒池1、城市污水经过一级或二级处理(包活性污泥法和膜法)后，水质改善，细菌含量也大幅度减少，但其绝对值仍很可观，并有存在病源菌的可能。因此，污水排入水体前应进行消毒。消毒剂的选择见下表：消 毒 剂优 点缺 点适 用 条 件液 氯效果可靠、投配简单

20、、投量准确，价格便宜氯化形成的余氯及某些含氯化合物低浓度时对水生物有毒害，当污水含工业污水比例大时，氯化可能生成致癌化合物 。适用于，中规模的污水处理厂漂 白 粉投加设备简单，价格便宜。同液氯缺点外，沿尚有投量不准确，溶解调制不便，劳动强度大适用于出水水质较好，排入水体卫生条件要求高的污水处理厂臭 氧消毒效率高，并能有效地降解污水中残留的有机物，色，味，等，污水中PH，温度对消毒效果影响小，不产生难处理的或生物积累性残余物投资大成本高，设备管理复杂适用于出水水质较好，排入水体卫生条件要求高的污水处理厂次氯酸钠用海水或一定浓度的盐水，由处理厂就地自制电解产生，消毒需要特制氯片及专用的消毒器，消毒

21、水量小适用于医院、生物制品所等小型污水处理站经过以上的比较，并根据现在污水处理厂现在常用的消毒方法，决定使用液氯毒。设计参数：设计流量：Q=10000m3/d=115.7 L/s（设四座）水力停留时间：T=0.5h=30min设计投氯量为：4.0mg/L平均水深：h=2.0m 隔板间隔：b=3.5m采用射流泵加氯，使得处理污水与消毒液充分接触混合，以处理水中的微生物，尽量避免造成二次污染。采用隔板式接触反应池。运行参数：隔板用2个长 20m 宽 11m 选用贮氯量为120kg的液氯钢瓶，每日加氯量为3/4瓶,共贮用12瓶，每日加氯机两台，单台投氯量为1.52.5kg/h。 配置注水泵两台，一用

22、一备，要求注水量Q=13m3/h,扬程不小于10mH2O 建筑物大小：11（宽）20（长）8.污泥泵房1 设计流量Q=4104m3/d=463L/s=1666.7 m3/h2. 回流污泥提升泵型号：LRB型污泥泵 台数：2台（一用一备） 流量：860.5 m3/h扬程：22m 功率：15KW 回流污泥管管径800mm3剩余污泥提升泵型号：50QW18-15型潜水排污泵 台数：2台（一用一备） 流量：7.11m3/h扬程：25m 功率：15KW 剩余污泥管管径300mm4.污泥泵房尺寸：L*B*H=18m*12m*8m 半地下式钢筋混凝土结构。 5.起重机选用DX型电动单梁起重机，起重量3吨，跨

23、度9m。9、污泥浓缩池采用辐流式浓缩池，用带栅条的刮泥机，采用静圧排泥。设计规定及参数： 进泥含水率：当为初次污泥时，其含水率一般为95%97%;当为剩余活性污泥时，其含水率一般为99.2%99.6%。 污泥固体负荷：负荷当为初次污泥时，污泥固体负荷宜采用80120kg/(m2.d)当为剩余污泥时，污泥固体负荷宜采用3060kg/(m2.d)。 浓缩时间不宜小于12h，但也不要超过24h。 有效水深一般宜为4m,最低不小于3m。运行参数：设计流量：每座357.4m3/d ，采用2座进泥浓度 10g/L 污泥浓缩时间 13h进泥含水率 99.0% 出泥含水率 96.0%池底坡度 0.08 坡降

24、0.31m贮泥时间 2h 浓缩池总高 4.61m 泥斗容积 2.8m3 浓缩池直径 10m10.平面布置各处理单元构筑物的平面布置：处理构筑物是污水处理厂的主体建筑物，在对它们进行平面布置时，应根据各构筑物的功能和水力要求结合当地地形地质条件，确定它们在厂区内的平面布置应考虑：（1）贯通，连接各处理构筑物之间管道应直通，应避免迂回曲折，造成管理不便。（2）土方量做到基本平衡，避免劣质土壤地段（3）在各处理构筑物之间应保持一定产间距，以满足放工要求，一般间距要求510m，如有特殊要求构筑物其间距按有关规定执行。（4）各处理构筑物之间在平面上应尽量紧凑，在减少占地面积。管线布置（1）应设超越管线，

25、当出现故障时，可直接排入水体。（2）厂区内还应有给水管，生活水管，雨水管，消化气管管线。辅助建筑物：污水处理厂的辅助建筑物有泵房，鼓风机房，办公室，集中控制室，水质分析化验室，变电所，存储间，其建筑面积按具体情况而定，辅助建筑物之间往返距离应短而方便，安全，变电所应设于耗电量大的构筑物附近，化验室应机器间和污泥干化场，以保证良好的工作条件，化验室应与处理构筑物保持适当距离，并应位于处理构筑物夏季主风向所在的上风中处。在污水厂内主干道应尽量成环，方便运输。主干宽69m次干道宽34m，人行道宽1.5m2.0m曲率半径9m，有30%以上的绿化。3、高程布置为了降低运行费用和使维护管理，污水在处理构筑

26、物之间的流动以按重力流考虑为宜，厂内高程布置的主要特点是先确定最大构筑物的地面标高，然后根据水头损失，通过水力计算，递推出前后构筑物的各项控制标高。根据氧化沟的设计水面标高，推求各污水处理构筑物的水面标高，根据和处理构筑物结构稳定性，确定处理构筑物的设计地面标高。 设计计算书污水处理构筑物设计计算：一、 中格栅 设计参数：设计流量Q=4104m3/d=0.463m3/s选用平面矩形格栅（三座）1 格栅的间隙数量n取过栅流速0.9m/s,格栅倾角=60,，栅条间距b=30mm,栅前水深0.6mn=Qmax/(bhv)=8.86取n=92 格栅的建筑宽度 B 设计采用圆钢为栅条，即s= 0.01m

27、B=S(n-1)+bn=0.01(9-1)+0.029=0.263 过栅水头损失栅条断面形状为圆形 式中:-阻力系数，其值与栅条断面形状有关，圆形取1.79 k-格栅受污物堵塞时水头损失增大倍数，一般取34 栅后槽的总高度 式中: h2-栅前渠道超高，取0.3米5 格栅的总建筑长度式中:L1进水渐宽部位长度，m b1进水渠渠宽，取0.8米； a1进水渠渐宽部分展开角，20 L2出水渠道渐窄部位长度，L2=0.5L1=0.61m 6 每日栅渣量的计算工程格栅间隙为30mm，取W1=0.02m3/103m3W= = =0.1783式中：KZ生活污水流量总变化系数，取1.5因为每日栅渣量0.23，宜

28、采用机械清渣7清渣设备 ：FH型旋转式格栅除污机，2台，N=1.5KW。 8 构筑物大小 :7.53 m（长）0.66 m（宽）1.09 m（高）二、提升泵房设计流量Qmax=0.463m3/s，考虑到经济实用性，拟采用螺旋泵作为污水提升装置为了避免设备24小时运转，决定共配备6台螺旋泵，四用二备，在平时6台水泵替换使用，可有效延长设备使用寿命，同时，在某台水泵出现故障时，可启用备用水泵，实现污水处理厂的不间断持续运转每台泵的设计水量为：Q0.463/4 m3/s416.7 m3/集水池容积采用相当于一台泵的15min流量，即：V=104.2 m3三、细格栅拟建2座 设计参数设计流量Qmax=

29、0.463m3/s，栅前水深1.0m，过栅流速v=0.9m/s栅条间隙b=10mm，栅前长度L1=1.0m，栅后长度L2=1.0m格栅倾角a=60，栅条宽度S=10mm，栅前渠超高h2=0.5m1 栅条的间隙数nn=23.9 取n=24个2 格栅的建筑宽度b：取s= 0.01mB=S(n-1)+bn=0.01(24-1)+0.0124=0.47 m3 通过栅头的水头损失设格栅断面为锐边矩形断面4 栅后槽总高度：5 栅前渠道深：6 栅槽总长度：7 每日栅渣量W=0.26330.23式中，W1为栅渣量，对于城市污水，栅条间距b=10mm时，W1=0.02m3/103m3 拦截污物量大于0.2m3/

30、d，宜采用机械清栅。 8 清渣设备：JT-10型格栅除污机2台，电机功率2.2kw SY型栅渣压榨机,功率1.5kw 四、 沉砂池 设计参数：设计流量Q=4104m3/d=0.463m3/s具体计算设计2个沉砂池平行处理Q=0.23151 沉沙池长度取v=0.25m/s，t=30s， L=vt=0.2530=7.5m 272 水流断面A=0.9263 池总宽度B 设n=2，b=0.8m，B=nb=20.8=1.6m 4 有效水深h2=0.58m5 沉砂室所需容积V= = =0.79 m3式中：X-城市污水的沉沙量，一般采用30m/106m3（污水）T-排水时间间隔，dKZ-生活污水流量的总变化

31、系数6 每个沉砂斗容积：设每一分格有两个沉砂斗Vo=0.1975 m37 沉砂斗各部分尺寸 ：设斗底宽a1=0.6m，斗壁与水平面的倾角为55，斗高沉砂斗上口宽：沉砂斗容积：沉砂室高度：采用重力排砂，设池底坡度为0.06，坡向砂斗池总高度：设超高h1=0.4m8 沙水分离装置 ：LSF型螺旋砂水分离器(2套)，N=0.37kw 9 构筑物大小 : 7.5(长)1.6(宽)1.62(高)m 五、厌氧池1.设计参数设计流量：最大日平均时流量为Q=Q/Kh=463/1.3=356.15L/s，每座设计流量为Q1=118.7L/s，分3座水力停留时间：T=2.5h污泥浓度：X=3000mg/L污泥回流

32、液浓度：Xr=10000mg/L考虑到厌氧池与氧化沟为一个处理单元，总的水力停留时间超过15h，所以设计水量按最大日平均时考虑。 2.设计计算（1）厌氧池容积：V= Q1T=118.710-32.53600=1068.3m3 （2）厌氧池尺寸：水深取为h=4.0m。 则厌氧池面积：A=V/h=1068.3/4=267. m2 厌氧池直径：D=18.4m （取D=19m） 考虑0.3m的超高，故池总高为H=h+0.3=4+0.3=4.3m。 （3）污泥回流量计算： 1）回流比计算： R =X/（Xr-X）=3/（10-3）=0.43 2）污泥回流量：QR =RQ1=0.43118.7=51L/s

33、=4409.9m3/d六、氧化沟1.设计参数拟用卡鲁塞尔氧化沟，去除BOD5与COD之外，还具备硝化和一定的脱氮除磷作用，使出水NH3-N低于排放标准。氧化沟按设计分3座，按最大日平均时流量设计，每座氧化沟设计流量为Q1=10256.4m3/d=118.7L/s。总污泥龄：30dMLSS=3600mg/L,MLVSS/MLSS=0.7 则MVLSS=2520mg/L曝气池：DO2mg/LNOD=4.6mgO2/mgNH3-N氧化，可利用氧2.6mgO2/NO3N还原0.8 0.9其他参数：a=0.6kgVSS/kgBOD5 b=0.05d-1脱氮速率：qdn=0.0312kgNO3-N/kgM

34、LVSSdK1=0.23d-1 Ko2=1.3mg/L剩余碱度100mg/L(保持PH7.2):所需碱度7.1mg碱度/mgNH3-N氧化；产生碱度3.0mg碱度/mgNO3-N还原硝化安全系数：2.5脱硝温度修正系数：1.082.设计计算（1）碱度平衡计算：设计的出水为20 mg/L，则出水中溶解性20-0.7201.42（1e-0.235）=6.4 mg/L(2）采用污泥龄30d，则日产泥量为： kg/d 设其中有12.4为氮，近似等于TKN中用于合成部分为： 0.124345.6=42.85 kg/d 即：TKN中有mg/L用于合成。 需用于氧化的NH3-N =34-4.18-2=27.

35、82mg/L 需用于还原的NO3-N =27.82-11=16.82 mg/L (3）碱度平衡计算 已知产生0.1mg/L碱度 /除去1mg BOD5，且设进水中碱度为300mg/L，剩余碱度=300-7.126.78+3.015.67+0.1（150-9.6）=49.8 mg/L 计算所得剩余碱度以CaCO3计，此值可使PH7.2 mg/L（4）硝化区容积计算： 硝化速率为 =0.204 d-1故泥龄：d 采用安全系数为2.5，故设计污泥龄为：2.54.9=12.5d 原假定污泥龄为30d，则硝化速率为： d-1 单位基质利用率： kg/kgMLVSS.d MLVSS=fMLSS=0.736

36、00=2520 mg/L 所需的MLVSS总量= 硝化容积：m3 水力停留时间：h（5）反硝化区容积： 12时，反硝化速率为： =0.017kgNO3-N/kgMLVSS.d还原NO3-N的总量=kg/d 脱氮所需MLVSS=kg 脱氮所需池容： m3 水力停留时间：h （6）氧化沟的总容积： 总水力停留时间：h 总容积：m3 （7）氧化沟的尺寸： 氧化沟采用4廊道式卡鲁塞尔氧化沟，取池深3.5m，宽7m，则氧化沟总长:。其中好氧段长度为，缺氧段长度为。弯道处长度:则单个直道长: (取106m) 故氧化沟总池长=106+7+14=127m，总池宽=74=28m（未计池壁厚）。 校核实际污泥负荷

37、 （8）需氧量计算： 采用如下经验公式计算: 其中：第一项为合成污泥需氧量，第二项为活性污泥内源呼吸需氧量，第三项为硝化污泥需氧量,第四项为反硝化污泥需氧量。 经验系数：A=0.5 B=0.1 需要硝化的氧量：Nr=27.8210256.410-3=285.3kg/dR=0.510256.4 (0.15-0.0096)+0.142962.7+4.6285.3-2.6168.2=2755kg/d=114.8kg/h取T=30，查表得=0.8,=0.9,氧的饱和度=7.63 mg/L，=9.17 mg/L 采用表面机械曝气时，20时脱氧清水的充氧量为： 查手册，选用DY325型倒伞型叶轮表面曝气机

38、，直径3.5m,电机功率N=55kW,单台每小时最大充氧能力为125kgO2/h，每座氧化沟所需数量为n,则 取n=2台（9）回流污泥量： 可由公式求得。式中：X=MLSS=3.6g/L，回流污泥浓度取10g/L。则： （50100，实际取60）考虑到回流至厌氧池的污泥为11%，则回流到氧化沟的污泥总量为49%Q。（10）剩余污泥量： 七、二沉池该沉淀池采用中心进水，周边出水的幅流式沉淀池，采用刮泥机。1设计参数拟设计4个二沉池 Q=40000/4=10000m3/d=416.7m3/h,表面负荷：qb范围为1.01.5 m3/ m2.h ，取q=1.0 m3/ m2.h 固体负荷：qs =1

39、40 kg/ m2.d 水力停留时间（沉淀时间）：T=2.5 h 堰负荷：取值范围为1.52.9L/s.m，取2.5 L/(s.m)2 池表面积:A=Q/q=416.7m23 池体直径4 沉淀部分有效水深:=qt=2.5m5 贮泥斗容积： 为了防止磷在池中发生厌氧释放，故贮泥时间采用Tw=2h，二沉池污泥区所需存泥容积： 则污泥区高度为 6二沉池总高度： 取二沉池缓冲层高度h3=0.4m，超高为h4=0.3m则池边总高度为 h=h1+h2+h3+h4=2.5+1.7+0.4+0.3=4.9m设池底度为i=0.05，则池底坡度降为 则池中心总深度为H=h+h5=4.9+0.55=5.45m7 校

40、核堰负荷： 径深比 堰负荷以上各项均符合要求八、接触消毒池与加氯间 采用隔板式接触反应池 1设计参数 设计流量：Q=10000m3/d=115.7L/s（设四座）水力停留时间：T=0.5h=30min设计投氯量为：4.0mg/L平均水深：h=2.0m 隔板间隔：b=3.5m 2设计计算（1）接触池容积： V=QT=115.710-33060=208 m3 表面积m2 隔板数采用2个，则廊道总宽为B（2+1）3.510.5m 取11m 接触池长度L= 取10m 实际消毒池容积为V=BLh=11102=220m3 池深取20.32.3m (0.3m为超高)经校核均满足有效停留时间的要求（2）加氯量

41、计算： 设计最大加氯量为max=4.0mg/L,每日投氯量为 maxQ=41000010-3=40kg/d=1.67kg/h 选用贮氯量为120kg的液氯钢瓶，每日加氯量为3/4瓶,共贮用12瓶，每日加氯机两台，单台投氯量为1.52.5kg/h。 配置注水泵两台，一用一备，要求注水量Q=13m3/h,扬程不小于10mH2O（3）混合装置： 在接触消毒池第一格和第二格起端设置混合搅拌机2台（立式），混合搅拌机功率N0 实际选用JWH3101机械混合搅拌机，浆板深度为1.5m,浆叶直径为0.31m,浆叶宽度0.9m，功率4.0Kw解除消毒池设计为纵向板流反应池。在第一格每隔3.8m设纵向垂直折流板

42、，在第二格每隔6.33m设垂直折流板，第三格不设九、回流污泥泵房2. 1 设计流量Q=4104m3/d=463L/s=1667 m3/h 回流污泥提升泵型号：LRB型污泥泵 台数：2台（一用一备） 流量：860.5 m3/h扬程：22m 功率：15KW 回流污泥管管径800mm3剩余污泥提升泵型号：50QW18-15型潜水排污泵 台数：2台（一用一备） 流量：7.11m3/h扬程：25m 功率：15KW 剩余污泥管管径300mm4.污泥泵房尺寸：L*B*H=18m*12m*8m 半地下式钢筋混凝土结构。 5.起重机选用DX型电动单梁起重机，起重量3吨，跨度9m。十、污泥浓缩池 采用两座幅流式圆

43、形重力连续式污泥浓缩池，用带栅条的刮泥机刮泥，采用静压排泥，剩余污泥泵房将污泥送至浓缩池。1.设计参数 进泥浓度：10g/L 污泥含水率P199.0，每座污泥浓缩池总流量:Q801.4*3/2kg/d=120.2m3/d=5m3/h 设计浓缩后含水率P2=96.0 污泥固体负荷：qs=45kgSS/(m2.d) 污泥浓缩时间：T=13h 贮泥时间：t=2h2.设计计算（1）浓缩池池体计算：每座浓缩池所需表面积 m2 浓缩池直径 水力负荷 有效水深h1=uT=0.1913=2.47m 取h1=2.5m浓缩池有效容积V1=Ah1=26.712.5=66.775m3（2）排泥量与存泥容积:浓缩后排出

44、含水率P296.0的污泥,则Q w= 按2h贮泥时间计泥量，则贮泥区所需容积 V24Q w21.062.12 m3 泥斗容积 = m3 式中：h4泥斗的垂直高度，取1.2m r1泥斗的上口半径，取1.1m r2泥斗的下口半径，取0.6m 设池底坡度为0.08，池底坡降为： h5= 故池底可贮泥容积： = 因此，总贮泥容积为 （3）浓缩池总高度： 浓缩池的超高h2取0.30m，缓冲层高度h3取0.30m，则浓缩池的总高度H为 =2.5+0.30+0.30+1.2+0.31=4.61m （4）浓缩池排水量：Q=Qw-Q w=5-1.06=3.94m3/h十一、贮泥池及污泥泵房 1设计参数 进泥量：

45、经浓缩排出含水率P296%的污泥2Q w=225.55=51.1m3/d，设贮泥池1座，贮泥时间T0.5d=12h 2设计计算 池容为: V=2QwT=51.10.5=25.55m3 贮泥池尺寸（将贮泥池设计为正方形） LBH=4.64.64.6m 有效容积V=97.34m3 浓缩污泥输送至泵房 污泥提升泵 泥量Q=51.5m3/d=2.15m3/h 扬程H=2.3-(-1.5)+4+1=7.8m 选用1PN污泥泵两台，一用一备，单台流量Q7.216m3/h,扬程H1412mH2O,功率N3kW 泵房平面尺寸LB=5.0m4.0m高程计算：计算污水厂处河流的设计水面标高污水厂厂址处的地坪标高在

46、375m，河流相对污水厂地面标高为-2m。污水经提升泵后排出设计氧化沟处的地坪标高为375m（并作为相对标高0.00），按结构稳定的原则确定池底埋深-2.0m，再计算出设计水面标高为3.5-2.01.5m，然后根据各处理构筑物的之间的水头损失推求其它构筑物的设计水面标高。经过计算各污水处理构筑物的设计水面标高见下表。再根据各处理构筑物的水面标高、结构稳定的原理推求各构筑物地面标高及池底标高。各污水处理构筑物的设计水面标高及池底标高构筑物名称水面标高(m)池底标高(m)构筑物名称水面标高(m)池底标高(m)进水管-6.02-6.5沉砂池3.262.06中格栅-6.52-7.12厌氧池2.02-1

47、.98泵房吸水井-7.62-9.39氧化沟1.5-2.00细格栅前4.183.18二沉池0.85-4.53细格栅后3.922.92接触池-0.97-2.97工程成本计算（1）第一部分费用、第一部分费用包括建筑工程费；设备、器材、工具等购置费；安装工程费。可查有关排水工程投资估算、概算指标确定。设计日处理水量：40000m3/d。各单项构筑物土建及其设备造价见表。 各单项构筑物工程造价计算 （单位：万元人民币）序号工程或费用名称建筑工程费安装工程费设备购置费其它合计1总平面372.285.732.75490.652粗格栅间及泵房20034.5200434.53细格栅间4.51.52.18.14曝

48、气沉砂池4519.24.568.75厌氧池配水井121.513.56厌氧池45.227.318.590.97氧化沟50065.3100665.38二沉池配水井152.117.59二沉池267.489.67109.64466.7110接触池73.518.59211加药间57.419.212.789.312污泥泵房36.218.737.592.413贮泥池29.51.781.3923.6714污泥脱水机房42.317.526.4486.2415机修间20.42.68 4.7527.8316仓库9.870.3510.2217综合楼103.22.9738.5144.6718变电所15.27.511.8

49、34.519其他2007.520227.5工程造价总计3084.19万元人民币。（2）第二部分费用第二部分费用包括建设单位管理费、征地拆迁费、工程监理费、供电费、设计费、招投标管理费等。根据有关资料统计，按第一部分费用的50%计：1542.095万元人民币。（3）第三部分费用第三部分费用包括工程预备费、价格因素预备费、建设期贷款利息、铺底流动资金。工程预备费按第一部分费用的10%计，则：价格因素预备费按第一部分费用的5%计；贷款期利息，贷款、辅底流动资金按20%计算，则合计：1079.47万元人民币。（4）工程总投资合计 项目总投资=第一部分费用+第二部分费用+第三部分费用 =5705.755

50、万元人民币4.2 污水处理成本计算污水处理厂成本通常包括工资福利费、电费、药剂费、折旧费、检修维修费、行政管理费以及污泥综合利用收入等项费用24。（1）动力费 200万元（2）药剂费 100万元（3）工资福利费 210万元（4）折旧提成费375.3万元（5）日程修理维护费92.77万元（6）管理费、销售费和其他费用152.3万元（7）综合起来共1130.37万元综上所述 工程总成本为6836.125万元 总结 本次课程设计是本人第一次课程设计，其中难免出现问题，希望老师批评指正。再加上本人对成本这方面不是很熟悉，其中与现实不符合也在意料之中，希望老师谅解。 总之，这次课程设计花费不少时间，我也

51、从中学到不少东西，我觉得花点时间去做这样一个设计是值得的。总的感觉是受益匪浅！参考资料1.高廷耀、顾国维、周琪主编.水污染控制工程(下册)(第三版). 北京：高等教育出版社，2007年7月.2.北京市市政工程设计研究总院编. 给水排水设计手册. 北京：中国建筑工业出版社，2002年.3.崔玉川、刘振江、张绍怡等编.城市污水厂处理设施设计计算.北京：化学工业出版社，2004年8月.4.严煦世主编，给水排水快速设计手册.北京：中国建筑工业出版社，2005年12月.5.邢丽贞主编.给排水管道设计与施工.北京：化学工业出版社，2004年4月.6.陈家庆主编.环保设备原理与设计.北京：中国石化出版社，2005年9月.